洋葱电视台以新闻播报准确及时而著称，同时还制作许多专题采访节目，比如采访动作明星“击蛋侠”（史蒂文•西格 Steven Seagal 饰）和清纯流行偶像歌手梅丽莎•雪莉（莎拉•迈克埃利戈特 Sarah McElligott 饰）等。随着美国的全球性文化输出，就连在中东恐怖分子集训营受训的恐怖分子也偷看洋葱电视台的节目。电视台的新闻主播诺姆•阿彻（莱恩•卡利欧 Len Cariou 饰）反对高层与大公司合营的决定，尤其对新闻播报时插播玩具企鹅的广告不满。忍无可忍的诺姆决定在某次直播过程中宣布自己深思熟虑的宣言，但就在开口之际，洋葱电视台突遭恐怖分子袭击，诺姆被挟持，事态严峻。
冷战结束后，天控局面临被解散的危险，但是这个美国最大的特务机关，依旧担负着重要的使命。不过，近期天控局总部却遭受了突发性袭击，导致特工们都有被身份曝光的危险。其中也包括强壮如牛、身手不凡的23号特工（道恩•强森DwayneJohnson饰）。总部经过研究发现，袭击事件是一个叫盖不达集团的，为了迎敌，总部对分析家麦克斯韦（史蒂夫•卡瑞尔SteveCarell饰）委以重任，后者终于等到了一展身手的机会。于是，他积极参与了对付盖不达的行动，不过之前的两次演习都被他搞砸了。唯一的收获是，他跟99号特工（安妮•海瑟薇AnneHathaway饰）结成了搭档，后者是唯一不怕身份曝光的特工。他们在飞机上遇到了一个疑似的恐怖分子，但是当他们出手时，却意外陷入了对方的圈套。此后，这对欢喜冤家又接连遇到一系列令人啼笑皆非的困境……
